
发布时间:2026-01-24 10:47:44 - 更新时间:2026年01月24日 10:49
点击量:0
屏蔽门检测作为材料阻隔性能评价的关键技术,广泛应用于保障产品安全与性能的多个工业领域。该技术通过系统化检测,评估材料对特定物质(如气体、水蒸气、微生物、电磁波)的穿透阻隔能力,其结果直接关系到产品的保质期、无菌性、安全性和功能性。
氧气透过率测试
检测原理:采用库仑法、压差法或等压法。库仑法中,试样将测试腔分为高氧侧和低氧侧(载气侧),氧气透过试样后被载气送至库仑传感器,产生与氧含量成正比的电信号。
方法:将预处理后的试样装夹于测试腔,设定温湿度。高氧侧通入纯氧或一定湿度的空气,低氧侧通入高纯氮气。仪器自动测量单位时间内透过单位面积试样的氧气量。
意义:直接决定食品、药品的氧化变质速率,是包装材料最重要的阻隔性指标之一。
水蒸气透过率测试
检测原理:主要采用重量法(杯式法)或红外法。重量法通过测量在特定温湿度条件下,透湿杯内因水蒸气透过试样而导致的重量变化来计算透湿量。
方法:将试样密封在装有干燥剂(或水)的透湿杯口,置于恒温恒湿箱中。定期称量透湿杯的重量增量或减量,计算透湿率。
意义:影响食品受潮霉变、药品潮解、电子元器件腐蚀等,对高湿敏感产品至关重要。
氮气/二氧化碳透过率测试
检测原理:通常采用压差法。试样两侧建立稳定的压力差,气体从高压侧透过试样扩散至低压侧,通过监测低压侧的压力变化计算气体透过率。
方法:试样分隔测试腔为上下腔。上腔充入测试气体至设定压力,下腔抽真空。气体透过试样导致下腔压力随时间升高,通过分析压力-时间曲线得到透过率。
意义:对充气包装(如薯片、咖啡)的保质,以及碳酸饮料的保压有决定性影响。
微生物屏障测试
检测原理:基于挑战性试验。使用标准菌悬液(如枯草杆菌黑色变种芽孢)在一定压差下挑战材料,检测下游是否发现微生物穿透。
方法:常用干式或湿式方法。将试样固定在测试池上,一侧加入菌悬液并施加气压,另一侧用液体或培养基收集。培养后观察有无菌落生长。
意义:是评价无菌医疗器械包装、生物安全柜、隔离器能否提供有效微生物隔离的核心依据。
颗粒过滤效率测试
检测原理:使用气溶胶发生器产生标准颗粒(如氯化钠、石蜡油颗粒),测量材料上游和下游的颗粒浓度,计算过滤效率。
方法:试样置于测试夹具中,规定流量的气溶胶通过试样。使用粒子计数器同步测量上下游特定粒径范围(如0.3微米)的颗粒数。
意义:直接评价口罩、空气过滤器、洁净室材料对颗粒物(包括病原体)的截留能力。
血液/体液穿透阻力测试
检测原理:模拟血液或合成血在特定压力下对材料的穿透行为。
方法:将试样倾斜放置,在其下方放置吸收材料。在规定体积的合成血与材料接触后,迅速施加规定的液压并保持一定时间,观察吸收材料有无液体穿透。
意义:是医用防护服、手术单等关键防护材料必备的安全性能指标。
抗渗水性测试(静水压法)
检测原理:在试样一侧施加持续上升的水压,直到另一侧出现三处渗水点,记录此时的压力值。
方法:试样夹紧在测试头上,其下为水面。以恒定速率增加试样上方的气压(或水柱高度),推动水向试样渗透,仪器自动检测穿透时的压力。
意义:评价帐篷、防水服、篷布等纺织品的耐水渗透能力。
有机蒸气透过率测试
检测原理:通常采用重量法或气相色谱法。重量法使用有机蒸气(如正己烷)代替水蒸气,测量透过程度。
方法:与杯式水蒸气透过率测试类似,但透湿杯内盛放干燥剂,外部环境为特定浓度的有机蒸气环境。
意义:用于评价化学品包装、燃油箱内衬等对有机溶剂的阻隔性能。
电磁屏蔽效能测试
检测原理:使用矢量网络分析仪,在屏蔽室或同轴装置中,测量材料在特定频率范围内对电磁波的插入损耗。
方法:常用法兰同轴法。将试样置于发射端与接收端之间,比较有试样和无试样时的传输功率或场强,计算屏蔽效能(dB)。
意义:评价电子设备外壳、电缆屏蔽层、保密会议室材料抑制电磁干扰(EMI)和防止信息泄露的能力。
异味隔绝性评价
检测原理:感官评价与仪器分析结合。通常使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析特定气味分子(如硫化氢、氨气、乙酸)透过材料前后的浓度变化。
方法:将试样制成袋状,内部封入标准气味物质,外部置于洁净空气中。一定时间后,采集外部空气进行GC-MS分析,或由经过训练的感官评价小组进行嗅辨。
意义:对高档食品包装、垃圾处理材料、家居建材的消费者体验有重要影响。
11.透气度测试
* 检测原理:在规定压差下,测量单位时间内垂直通过单位面积试样的空气流量。
* 方法:将试样压紧在测试头上,调节空气压力至规定值,仪器直接读取透气量(如mm/s或L/m²·s)。
* 意义:影响纺织服装的舒适性、特种纸张的性能以及过滤材料的阻力。
12.密封完整性测试(色水法/微生物挑战法)
* 检测原理:利用液体在压差下的渗透来检测包装密封处的微小缺陷。
* 方法:色水法是将包装浸入染色液中,抽真空后保压,观察有无染料渗入。微生物挑战法类似,使用菌悬液作为挑战介质。
* 意义:是无菌医疗器械包装和部分药品包装强制要求的检漏方法,确保无菌屏障系统完整。
食品接触材料与包装:确保阻氧、阻湿、保香,延长保质期(如奶粉罐、真空包装袋、饮料瓶)。
医疗器械与无菌屏障系统:验证无菌包装的微生物屏障与密封完整性(如灭菌器械的吸塑盒、盖材)。
药品包装:防止药品受潮、氧化,保证药效稳定(如泡罩包装、药品铝箔袋)。
儿童玩具与用品:检测小零件或包装薄膜的透气性,防止窒息风险;评估玩具表面的液体渗透性。
个人防护装备:测定口罩的颗粒过滤效率、防护服的抗合成血穿透及抗渗水性。
纺织品与服装:评价户外服装的抗静水压、帐篷的防水性及特种工业用布的阻隔性能。
电子电器与电磁兼容:评估机箱、屏蔽罩、导电泡棉的电磁屏蔽效能。
汽车工业:检测燃油系统的烃类阻隔性、车灯的防雾涂层透湿性、内饰材料的异味隔绝性。
建筑材料:测量防水卷材的水蒸气透过率、建筑膜的透气性及隔汽性。
航空航天与军工:验证航天器材料的极低气体泄漏率、特种服装的多重防护屏障性能。
GB(中国国家标准)体系:
GB/T 1038 塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法
GB/T 21529 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定 电解传感器法
GB 19083 医用防护口罩技术要求(包含颗粒过滤效率测试)
GB/T 4744 纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法
GB/T 4857.15 运输包装件基本试验 第15部分:可控水平冲击试验方法(用于包装完整性验证)
ISO(国际标准化组织)体系:
ISO 15105-2 塑料 薄膜和薄片 气体透过率的测定 第2部分:等压法
ISO 11607 最终灭菌医疗器械的包装(系列标准,涵盖微生物屏障等所有要求)
ISO 16603/16604 血液和体液的防护 确定防护服材料对血液和体液的抗穿透性(合成血/病毒穿透试验)
ISO 9227 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验(间接评价涂层等屏障的耐久性)
ASTM(美国材料与试验协会)体系:
ASTM D3985 用库仑传感器测定氧气透过塑料薄膜和薄片的试验方法
ASTM F1249 用调制红外传感器测定水蒸气透过塑料薄膜和薄片的试验方法
ASTM F1670/F1671 防护服材料抗合成血/病毒穿透性的试验方法
ASTM D4935 平面材料电磁屏蔽效果测量标准试验方法
气体透过率测试仪:采用库仑或压差原理,具备高精度温湿度控制,可测试氧气、氮气、二氧化碳等,检测下限可达0.01 cm³/(m²·d·bar),配备多腔体以提高效率。
水蒸气透过率测试仪:红外法仪器精度高、速度快;重量法(杯式)仪器成本低、适用范围广,且符合多种传统标准。现代设备多配备自动称重与温湿度控制。
微生物屏障测试仪:集成无菌操作空间、气溶胶发生或液体挑战系统、气源及样品夹具,能在生物安全柜内使用,确保测试的生物安全性。
颗粒过滤效率测试仪:包括气溶胶发生器、精密粒子计数器、流量控制系统和试样夹具。能产生与计数0.02-1微米的多分散颗粒,自动化完成加载与效率计算。
透气度测试仪:分为高压、中压、低压多种型号,采用恒压或恒流量原理,数字显示,适用于织物、纸张、无纺布等多种材料。
静水压测试仪:采用电动或手动加压,速率可调,配备高灵敏度渗水检测装置(如光电传感器),可自动判断并记录穿透压力。
电磁屏蔽效能测试系统:核心为矢量网络分析仪,配合法兰同轴夹具、屏蔽室或TEM小室,频率覆盖范围从低频到毫米波,可生成屏蔽效能-频率曲线。
气相色谱-质谱联用仪:用于异味隔绝等痕量挥发性有机物分析,具有极高的灵敏度和定性能力,可识别并量化特定气味分子的透过量。
密封强度测试仪:又称热封试验仪,可精确测试包装封边的剥离强度、爆裂强度,间接评估密封的完整性。
色水法密封检漏仪:由真空室、真空泵、压力控制和观察窗组成,可标准化地进行抽真空、保压和渗漏观察流程。
屏蔽门检测技术通过多维度、定量化的分析手段,为各行业产品的研发、质量控制和合规性认证提供了科学依据。随着新材料和新应用的不断涌现,检测技术也朝着更高精度、更高通量、更贴近实际使用场景的方向持续发展。








